基于LLC谐振变换器的电池均衡器

发布时间：2017-12-18 08:03

  本文关键词：基于LLC谐振变换器的电池均衡器

  更多相关文章： 锂离子电池 LLC谐振变换器 电池均衡 数字控制 扩展描述函数

【摘要】：近年来,我国新能源汽车产业发展迅速,锂离子电池串联成组使用成为电动车的主要动力来源。尽管锂离子电池包含质量轻,能量密度大且体积小,无记忆效应,可快速充放电,寿命长等优点,但锂离子电池充放电过程中存在不一致性,会导致电池组中的某些单体电池过量充电和过量放电,若不加以纠正,循环如此,会严重影响锂离子电池的使用寿命和安全性。本文在现有的均衡电路拓扑的基础上提出了一种多绕组谐振型电路的均衡方法。首先阐述了锂离子电池均衡的目的与意义,研究锂离子电池的工作原理,内部结构和充电方法,研究并比较现有的锂离子电池均衡电路拓扑和均衡策略,总结分析了各种均衡方法的优缺点。在此基础上,提出了基于LLC谐振变换器的均衡拓扑和充电均衡方法。详细介绍了基于LLC谐振变换器的均衡拓扑和均衡策略,阐述了整个均衡系统的工作原理。其次,分析介绍LLC谐振变换器的工作原理和特点,根据指标设计硬件电路,确定电路参数。利用扩展描述函数法对基于LLC谐振变换器的电池均衡器进行建模,利用Matlab软件工具绘出系统的控制到输出的传递函数曲线,并通过经典的控制理论设计出整个系统的补偿网络。并将模拟控制转换为数字控制。在PSIM软件中对设计出的电路参数进行仿真,并加入控制电路完成闭环仿真。数字控制技术是近年来最热门的电路系统控制方式。本文采用DSPTMS320F28335作为数字控制器,采用数字控制器,实现调频控制电路。同时利用LTC6802对12块电池进行采样,通过DSP的SPI与LTC6802进行数据传送,并通过DSP的SCI将电池电压信息发送到上位机显示。最后在完成硬件电路设计和软件程序设计的基础上对样机进行实验验证,文章最后给出实验波形,实现了对12节串联锂离子电池均衡,同时实现了电路的ZVS软开关。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46;TM912

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本文编号：1303399